版高中化学人教版 选修3练习章末综合检测3Word格式.docx
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共价键、范德华力、离子键。
5.制造光导纤维的材料是一种很纯的硅氧化物,它是具有立体网状结构的晶体,下图是简化了的平面示意图,关于这种制造光纤的材料,下列说法正确的是( )
A.它的晶体中硅原子与氧原子数目比是14
B.它的晶体中硅原子与氧原子数目比是16
C.这种氧化物是原子晶体
D.这种氧化物是分子晶体
【解析】 由题意可知,该晶体具有立体网状结构,是原子晶体,一个Si原子与4个O原子形成4个Si—O键,一个O原子与2个Si原子形成2个Si—O键,所以在晶体中硅原子与氧原子数目比是12。
6.下列物质性质的变化规律与分子间作用力有关的是( )
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.金刚石的硬度大于硅,其熔、沸点也高于硅
C.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
D.F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高
【解析】 A中,卤化氢的热稳定性与分子内H—X键键能大小有关;
B中,因键长金刚石小于硅,故键能金刚石大,故熔沸点高;
C中,离子晶体的熔沸点与离子键键能有关。
7.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是( )
A.S和SiB.CCl4和KCl
C.NaCl和HClD.CO2和H2O
【解析】 A中,S含非极性键,是分子晶体;
Si含非极性共价键,是原子晶体。
B中,分别含极性共价键、离子键,分别为分子晶体、离子晶体。
C中,前者是含离子键的离子晶体,后者是含极性共价键的分子晶体。
8.下列说法正确的是( )
A.用乙醇或CCl4可提取碘水中的碘单质
B.NaCl和SiC晶体熔化时,克服粒子间作用力的类型相同
C.24Mg32S晶体中电子总数与中子总数之比为11
D.H2S和SiF4分子中各原子最外层都满足8电子结构
【解析】 A选项,用于从碘水中萃取碘的溶剂必须不能与水混溶,因此CCl4可以,而乙醇不可以;
B选项,晶体熔化时NaCl破坏离子键,而SiC破坏共价键;
C选项,24Mg32S电子总数为12+16=28,而中子数为(24-12)+(32-16)=28,故二者比例11;
D选项,H2S中氢原子成键后最外层电子数为2。
9.(2014·
经典习题选萃)下列说法中正确的是( )
A.金刚石晶体中的最小碳环由6个碳原子构成
B.Na2O2晶体中阴离子与阳离子数目之比为11
C.1molSiO2晶体中含2molSi—O键
D.金刚石化学性质稳定,在高温下也不会和O2反应
【解析】 由金刚石晶体结构知,最小碳环是6个碳原子构成的六元环,故A正确;
Na2O2晶体中阴、阳离子数目之比为12,故B错;
1molSiO2晶体中含4molSi—O键,故C错;
金刚石属于碳单质,在高温下可以和O2反应,故D错。
【答案】 A
10.(2014·
武汉四校联考)观察下列模型并结合有关信息,判断下列说法不正确的是( )
HCN
S8
SF6
B12结构单元
结构模型示意图
备注
—
易溶于CS2
熔点1873K
A.HCN的结构式为H—C≡N,分子中含有2个σ键和2个π键
B.固态硫S8属于原子晶体
C.SF6是由极性键构成的非极性分子
D.单质硼属原子晶体,结构单元中含有30个B—B键
【解析】 “C≡N”键中含有1个σ键和2个π键,所以H—C≡N中共有2个σ键和2个π键,A项正确;
B属于分子晶体,B项错;
SF6是正八面体对称结构。
是非极性分子,C项正确;
硼晶体的结构单元中有12个B原子,每个原子形成5个B—B键,而每个B—B键为2个原子所共有,所以B—B键数为12×
5/2=30个,D项正确。
11.下列有关晶体的叙述,错误的是( )
A.离子晶体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时化学键不被破坏
B.白磷晶体中,结构粒子之间通过分子间作用力结合
C.石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体
D.构成分子晶体的结构粒子中一定存在共价键
【解析】 本题考查各晶体类型与化学键的关系,离子晶体是通过离子键将阴、阳离子结合在一起的,所以熔化时,离子键被破坏,分子晶体是通过范德华力结合时,熔化时化学键不受影响,A正确;
白磷晶体是分子晶体,结构粒子(P4)之间是范德华力,B正确;
石英晶体是原子晶体,C正确;
稀有气体固态时属于分子晶体,分子内不存在共价键,D错误。
12.(2014·
浙江台州检测)有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;
X+与M2-具有相同的电子层结构;
离子半径Z2->
W-;
Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。
下列说法中,正确的是( )
A.X、M两种元素只能形成X2M型化合物
B.由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低
C.元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体
D.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
【解析】 由题干容易确定X、Y、Z、W、M分别为钠、硅、硫、氯、氧。
钠和氧可以形成氧化钠和过氧化钠两种不同的化合物;
水分子间存在着氢键,因此水的沸点反常的高;
晶体硅为原子晶体,硫和氯气的晶体为分子晶体。
氯气和臭氧可作为水处理中的消毒剂。
13.(2014·
银川一中月考)X、Y都是ⅡA族(Be除外)的元素,已知它们的碳酸盐的热分解温度:
T(XCO3)>
T(YCO3),则下列判断不正确的是( )
A.晶格能:
XCO3>
YCO3
B.阳离子半径:
X2+>
Y2+
C.金属性:
X>
Y
D.氧化物的熔点:
XO<
YO
【解析】 碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子。
热分解温度越高,该阳离子越难结合氧离子,离子半径越大,故B项正确;
同时该碳酸盐的晶格能也越小,故A项不正确(同类型晶体,晶格能与离子半径成反比);
同族元素离子半径越大,原子的半径也越大,金属性必然越强,故C项正确;
阳离子半径是X2+>
Y2+,则晶格能XO<
YO,故熔点XO<
YO,D项正确。
14.(2014·
经典习题选萃)在解释下列物质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与化学键的强弱无关的是( )
A.钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高,硬度逐渐增大
B.金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点也高于晶体硅的熔点
C.KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低
D.CF4、SiF4、GeF4、SnF4的熔点和沸点逐渐升高
【解析】 钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高,硬度逐渐增大,这是因为它们中的金属键逐渐增强,与化学键的强弱有关;
金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点也高于晶体硅的熔点,这是因为C—C键的键长比Si—Si键的键长短,C—C键的键能比Si—Si键的键能大,也与化学键的强弱有关;
KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低,这是因为它们中的离子键的强度逐渐减弱,与化学键的强弱有关;
CF4、SiF4、GeF4、SnF4的熔点和沸点逐渐升高,这是因为分子间作用力随相对分子质量的增大而增大,与化学键的强弱无关。
【点评】 误认为分子间作用力属于化学键而无从下手。
15.下列各晶体按熔点由低到高排列的是( )
A.H2、N2、O2、Cl2B.HF、HCl、HBr、HI
C.Li、Na、K、RbD.KCl、KBr、KI
【解析】 A选项中的物质形成的晶体都是分子晶体且分子结构都相似,熔点的高低与相对分子质量有关,逐渐增大;
B选项中的物质也是分子晶体且分子结构相似,但HF晶体中存在氢键,熔点要高于HCl,C选项中的物质都是金属晶体,熔点的高低与金属键有关,金属键逐渐减弱,熔点逐渐降低;
D选项中的物质都是离子晶体,熔点的高低与离子键有关,离子键逐渐减弱,熔点逐渐降低。
16.(2014·
杭州二中月考)下列说法正确的是( )
A.熔点:
锂<
钠<
钾<
铷<
铯
B.由于HCl的分子间作用力大于HI,故HCl比HI稳定
C.等质量的金刚石和石墨晶体所含碳碳键的数目相等
D.已知AB的离子晶体结构如右上图所示,则每个A+周围距离最近且等距的B-有8个
【解析】 A项熔点应逐渐降低;
B项HCl比HI稳定是因为H—Cl键比H—I键牢固的缘故;
C项12g金刚石中含2molC—C键,12g石墨中含有1.5molC—C键;
D项中每个A+被8个B-所形成的立方体包围,B-亦被8个A+所形成的立方体包围。
17.(2014·
黄冈测试)下列说法中正确的是( )
A.Na2O2晶体中的阳离子与阴离子个数比为11
B.石墨晶体中C原子数与C—C共价键数比为13
C.3H
O与2H
O分子中的质子个数比为11
D.冰晶体中H2O分子个数与氢键数目比为14
【解析】 Na2O2晶体中的阳、阴离子为Na+、O
,其个数比为21,A项错;
石墨中1个C原子形成
×
3=
个共价键,C原子数与C—C共价键数比为23,B项错;
D项冰晶体中一个水分子可形成四个氢键,但是每个氢键被2个H2O分子共有,故H2O分子个数与氢键数目比为12,D项错;
C项不论何种水,其质子数均为10,C项正确。
18.(2014·
石家庄质检)高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价。
如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。
则有关下列说法正确的是( )
A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O
B.晶体中每个K+周围有8个O
。
每个O
周围有8个K+
C.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个
D.晶体中与每个K+距离最近的K+有6个
【解析】 由题中的晶胞结构可知:
有8个K+位于顶点,6个K+位于面心,则晶胞中含有的K+数为8×
+6×
=4(个);
有12个O
位于棱上,1个O
处于体心,则晶胞中含有的O
为12×
+1=4(个),所以超氧化钾的化学式为KO2;
晶体中每个K+周围有6个O
,每个O
周围有6个K+,晶体中与每个K+距离最近的K+有12个。
二、非选择题(本题包括6小题,共46分)
19.(3分)如下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中○—X、●—Y、⊗—Z。
其中对应的化学不正确的是__________。
【解析】 A图X、Y原(离)子的位置、数目完全等同,化学式XY正确;
B图中X、Y的个数比为1(8×
)=11,化学式X2Y错误;
C图中,X的数目:
4×
+1=
,Y的数目:
=
,化学式X3Y正确;
D图中,X的数目:
8×
=1,Y的数目:
6×
=3,Z位于体心,数目为1,化学式XY3Z正确。
E图不是一个平行六面体晶胞,而是一个正三棱柱结构,它分摊到的粒子数目分别为:
顶点
,水平棱上
,竖直棱上
,内部1,X都在顶点,6个Y在水平棱上,3个Y在竖直棱上,Z位于内部,所以X、Y、Z三种粒子数之比为
1=142,化学式X6Y9Z不正确。
【答案】 B、E
20.(8分)选择下列物质填空(填写序号):
①金刚石 ②干冰 ③氩晶体 ④白磷 ⑤氯化钙
⑥过氧化钠 ⑦石英 ⑧石墨 ⑨氯化铵 ⑩铜晶体
(1)固态时能导电的有________________。
(2)熔化时不破坏化学键的有________________。
(3)含有配位键的有________________。
(4)含有非极性共价键的有________________。
【解析】
(1)中,固态时能导电应是金属晶体和混合晶体(石墨),即选金属晶体:
⑩;
混合晶体:
⑧。
(2)中,熔化时不破坏化学键的是分子晶体,选②③④。
(3)中,含有配位键的只有NH4Cl,NH
中NH3和H+之间形成的。
(4)中,非极性共价键必须是同种元素原子之间形成的,选①④⑥⑧。
【答案】
(1)⑧⑩
(2)②③④
(3)⑨ (4)①④⑥⑧
21.(2014·
湖北黄石二中调考)(6分)1915年诺贝尔物理学奖授予HenryBragg和LawrenceBragg,以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作出的贡献。
(1)科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体的晶格能数据如下表。
晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/(kJ·
mol-1)
786
715
3401
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO的熔点由高到低的顺序是________。
(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图如下图所示,其中配位键和氢键均用虚线表示。
①写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式:
________(必须将配位键表示出来)。
②水分子间存在氢键,请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响:
________________________________________________________________________。
【解析】 晶格能越大,离子晶体的熔点越高,根据表格中提供的三种离子晶体的晶格能数据并结合它们的离子半径、电荷特征可知,离子半径越小,电荷数越高,晶格能越大,由此判断MgO的晶格能最大,熔点最高。
【答案】
(1)MgO>
CaO>
NaCl>
(2)①
②水的熔沸点较高,结冰时密度减小
22.(8分)水是生命之源,它与我们的生活密切相关。
在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。
(1)水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为:
(2)写出与H2O分子互为等电子体的微粒________________(填2种)。
(3)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。
与冰的晶体类型相同的是______(请用相应的编号填写)
【解析】
(1)中,氧原子的基态核外电子排布为:
1s22s22p4。
(2)中,与H2O分子互为等电子体的微粒应该是:
3原子最外层电子数为8的分子或离子,可以是H2S或NH
(3)中,因为冰是分子晶体,所以只有干冰(B)和碘(C)与之相同。
【答案】
(1)1s22s22p4
(2)H2S、NH
(3)BC
23.(2014·
云南昆明一中检测)(12分)锌是一种重要的过渡金属,锌及其化合物有着广泛的应用。
(1)指出锌在周期表中的位置:
第________周期________族,________区。
(2)Zn形成金属晶体,其金属原子堆积属于下列________模式。
A.简单立方B.钾型
C.镁型D.铜型
(3)葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。
写出Zn2+基态电子排布式________;
葡萄糖分子中碳原子的杂化方式有________。
(4)Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+。
配位体:
NH3分子属于________(填“极性分子”或“非极性分子”);
在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+位于正四面体中心,NH3位于正四面体的顶点,试在图甲中表示[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间的化学键。
(5)图乙表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的化学式为________;
该化合物晶体的熔点比干冰高得多,原因是________。
【解析】 (3)葡萄糖分子中,饱和碳原子采取sp3杂化,CO中的碳原子则为sp2杂化。
(4)NH3分子呈三角锥形,N原子最外层有一对未成键电子,是极性分子。
在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+与NH3分子之间存在配位键。
(5)Zn与X形成的晶胞中,N(X)N(Zn)=(8×
)4=11,故该化合物的化学式为ZnX,该化合物属于原子晶体,其熔点比干冰(分子晶体)高得多。
【答案】
(1)4 ⅡB ds
(2)C
(3)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 sp2和sp3
(4)极性分子 如图所示
(5)ZnX 该化合物是原子晶体,而干冰是分子晶体
24.(2014·
河北唐山模拟)(9分)
(1)R单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式,晶胞分别如下图所示。
A中原子堆积方式为________堆积,A、B中R原子的配位数之比为________。
(2)已知单质D为面心立方晶体,如右图所示,D的相对原子质量为M,密度为8.9g/cm3。
试求:
①图中正方形边长=________cm(只列出计算式,NA表示阿伏加德罗常数的值)。
②试计算单质D晶体中原子的空间利用率:
________(列出计算式并化简)。
【解析】
(1)由图知,A为体心立方堆积,配位数为8,B为面心立方最密堆积,配位数为12,故A、B的配位数之比为23。
(2)设D的原子半径为r,则面对角线长为4r,边长a=2
r。
1个面心立方晶胞中有4个原子。
①由ρ=
=8.9g/cm3有a=
cm。
②空间利用率为
100%=
100%=74%。
【答案】
(1)体心立方堆积 23
②
100%=74%
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